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費馬提出的所有定理及其證明

費馬大定理,又稱費馬大定理,是如下定理:

當整數n > 2時,關於X,Y,z的不定方程。

xn + yn = zn。

的整數解是平凡解,也就是說

當n是偶數時:(0,m,m)或(m,0,m)

當n是奇數時:(0,m,m)或(m,0,m)或(m,-m,0)

1963年,年僅10歲的安德魯·懷爾斯對數學深深著迷。壹天,當他從學校溜達回家時,他決定去參觀彌敦道的圖書館。盡管那裏的圖書館資源相當匱乏,但它收藏了大量關於智力測驗的書籍,這使懷爾斯對數學產生了興趣。

這壹天,懷爾斯被埃裏克·坦普爾·貝爾(Eric Temple Bell)寫的壹本書《最後的問題》(The Last question)所吸引,這本書是費馬遺留下來的壹個未被證明的定理,因為在費馬發現的定理中沒有被解決而被稱為最後定理;所以懷爾斯決定解決它。懷爾斯是壹個非常有抱負的孩子。在他的中學時代,雖然他滿懷熱情去尋找解決方法,但每次計算都失敗了。他努力想從所學的課本中找到壹些線索,但毫無結果。經過壹年的失敗,他改變了策略,決定從過去數學家證明的錯誤中學習壹些有用的東西。年輕的懷爾斯仔細研究了每壹個想破解費馬大定理的數學家。他從歷史上突破費馬大定理的最有創造力的數學家開始。

根據費馬的無整數解,大約壹個世紀後,歐拉修改了費馬的方法,證明了不存在三次方的整數解。歐拉和費馬證明的第三和第四個證明可以推論到3和4的倍數(3,6,9,12...) (4,8,12,65433).這樣就可以證明所有的無限整數系,所以只需要證明n = 5,7,11,13,17,19的成立,...(這裏就不多說質數了)Sophie germain對於(2p+1)這樣的質數找到了壹種特殊的方法與高斯通信分享,證明了n=5也成立。14年後,法國數學家加布裏埃爾·拉梅對熱爾曼的方法做了進壹步的補充,證明了n=7也成立。接下來,還有很多數學家深深著迷於費馬大定理,然後踏著前人的腳步,壹個壹個去尋找定理的證明。雖然沒有全部解決,但是給以後的數學家留下了更多的定理。懷爾斯正在從這些數學家的錯誤中尋找線索。

1975年,安德魯·懷爾斯在劍橋大學開始了他的研究生涯。他的導師是澳大利亞人約翰·柯,懷爾斯在導師的鼓勵下開始研究“橢圓方程”。但他並沒有發現這些成果,發表了論文,只是為費馬大定理奠定了基礎,積累了經驗:雖然當時沒有人意識到,但戰後日本數學家已經做了壹系列。顧山風與誌村五郎>;1986年,懷爾斯意識到通過“谷山-誌村猜想”證明費馬大定理是可能的,於是懷爾斯開始跳過所有與費馬大定理無關的會議,專心於自己的研究。盡管數學家如果不與外界交流就有很大的出錯風險,懷爾斯還是毅然放棄了學術會議和報告,秘密進行研究工作。唯壹知道內情的人是懷爾斯的妻子內達。懷爾斯經過7年的奮戰,完成了谷山智村猜想的證明。結果,在夢想了30年的費馬大定理之後,他終於有機會向全世界公布了。最後,1993年6月23日,懷爾斯在劍橋牛頓學院舉行的‘L-函數與算術’上向200名數學家展示了他的證明,但只有1名數學家理解懷爾斯的證明。終於,在孤獨了七年之後,懷爾斯實現了童年的夢想。

雖然在他發表了證明之後,壹些數學家發現了證明中的漏洞,使得懷爾斯壹度進入深淵。然而,在1995年的5月,他終於完全證明了費馬大定理,史上最嚴謹的論文,* * *用了130頁,這壹次不會出現錯誤,懷爾斯又壹次在做頭版。現在,這個世紀之謎已經被徹底解開了。對於全世界的數學家來說,仿佛壹個迷人的夢被打斷了,對於懷爾斯本人也有壹種失落感。雖然謎底解開了,但壹個可以追尋的夢想也失去了。但是17世紀沒有那麽多定理證明費馬的“奇妙證明”,所以數學家還是有壹個夢想去追求的。

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